教科版高中物理必修2万有引力定律的应用名师精编作业.doc

……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 课时跟踪检测（九） 万有引力定律的应用 1．下列说法正确的是(　　) A．海王星是人们直接应用万有引力定律计算出轨道而发现的 B．天王星是人们依据万有引力定律计算出轨道而发现的 C．海王星是人们经过长期的太空观测而发现的 D．天王星的运行轨道与由万有引力定律计算的轨道存在偏差，其原因是天王星受到轨道外的行星的引力作用，由此人们发现了海王星 解析：选D　由行星的发现历史可知，天王星并不是根据万有引力定律计算出轨道而发现的；海王星不是通过观测发现，也不是直接由万有引力定律计算出轨道而发现的，而是人们发现天王星的实际轨道与理论轨道存在偏差，然后运用万有引力定律计算出“新”星的轨道，从而发现了海王星。由此可知，A、B、C错误，D正确。 2．为了研究太阳演化的进程需知太阳的质量，已知地球的半径为R，地球的质量为m，日地中心的距离为r，地球表面的重力加速度为g，地球绕太阳公转的周期为T，则太阳的质量为(　　) A.eq \f(4π2mr3,T2R2g)　　　　　　　　 B.eq \f(T2R2g,4π2mr3) C.eq \f(4π2mgR2,r3T2) D.eq \f(r3T2,4π2mgR2) 解析：选A　地球绕太阳运动有Geq \f(M日m,r2)＝mreq \f(4π2,T2)，对地球表面的物体有m′g＝Geq \f(mm′,R2)，联立解得M日＝eq \f(4π2mr3,T2R2g)，A正确。 3．地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，可估算地球的平均密度为(　　) A.eq \f(3g,4πRG) B.eq \f(3g,4πR2G) C.eq \f(g,RG) D.eq \f(g,RG2) 解析：选A　忽略地球自转的影响，对处于地球表面的物体，有mg＝Geq \f(Mm,R2)，又地球质量M＝ρV＝eq \f(4,3)πR3ρ。代入上式化简可得ρ＝eq \f(3g,4πRG)，A正确。 4.如图1所示，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2，则(　　) 图1 A.eq \f(v1,v2)＝eq \r(\f(r2,r1))　　　　 B.eq \f(v1,v2)＝eq \r(\f(r1,r2)) C.eq \f(v1,v2)＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(r2,r1)))2 D.eq \f(v1,v2)＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(r1,r2)))2 解析：选A　对人造卫星，根据万有引力提供向心力eq \f(GMm,r2)＝meq \f(v2,r)，可得v＝ eq \r(\f(GM,r))。 所以对于a、b两颗人造卫星有eq \f(v1,v2)＝eq \r(\f(r2,r1))，故选项A正确。 5．(多选)科学家在研究地月组成的系统时，从地球向月球发射激光，测得激光往返时间为t。若还已知万有引力常量G，月球绕地球旋转(可看成匀速圆周运动)的周期T，光速c(地球到月球的距离远大于它们的半径)。则由以上物理量可以求出(　　) 图2 A．月球到地球的距离　　　 　B．地球的质量 C．月球受地球的引力 D．月球的质量 解析：选AB　根据激光往返时间为t和激光的速度可求出月球到地球的距离，A正确；又因知道月球绕地球旋转的周期T，根据Geq \f(Mm,r2)＝meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2r可求出地球的质量M＝eq \f(4π2r3,GT2)，B正确；根据题中数据只能计算中心天体的质量，D不对；因不知月球的质量，无法计算月球受地球的引力，C也不对。 6．火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目。假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道运行的周期为T1，神舟飞船在地球表面附近的圆形轨道运行周期为T2，火星质量与地球质量之比为p，火星半径与地球半径之比为q，则T1与T2之比为(　　) A.eq \r(pq3) B. eq \r(\f(1,pq3)) C.eq \r(\f(p,q3)) D.eq \r(\f(q3,p)) 解析：选D　火星探测器绕火星做圆周运动过程中，火星对探测器的万有引力提供向心力，即Geq \f(M1m,R12)＝mR1eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T1)))2?T1＝ eq \r(\f(4π2R13,GM1))，同理可知飞船绕地球的周期T2＝ eq \r(\f(4π2R2